Солнечные электростанции-1

Альтернативные источники энергии стремительно набирают популярность. Они полностью безопасны для окружающей среды, неиссякаемы, при этом самое главное то, что они позволяют экономить на расходах. Активное развитие в последнее десятилетие получила солнечная энергетика. Совершенствование этой технологии позволило создать солнечные панели с КПД до 25%. Благодаря этому, можно полностью перейти на автономное обеспечение электроэнергией в рамках частного дома. Оптимальный вариант – солнечная электростанция для дома, которая в полной мере будет удовлетворять все потребности. О том, что представляет собой подобная станция и каковы ее особенности будет рассказано далее.

Что это такое

Домашняя солнечная электростанция – это комплект оборудования для преобразования солнечного света в электрический ток. У многих в понимании «электростанции» сразу же в воображении возникают образы массивных строений и различных трансформаторов. При этом домашняя электростанция на основе солнечных батарей достаточно компактная и простая. Как правило, в ней используются плоские панели, которые собирают солнечные лучи. За счет использования полупроводниковых элементов в конструкции вырабатывают электрический ток.

Однако иногда пользователи устанавливают более специфические конструкции, в число которых входят следующие типы солнечных электростанций:

  • Тарельчатые. Используется специальная тарелка, которая концентрирует лучи на приемнике по аналогии со спутниковой антенной. Зеркала могут быть в диаметре от 2 метров.
  • Параболические. Отражающие панели выполнены в форме параболы, благодаря чему отраженные лучи сфокусированы в конкретной точке. В фокусе, как правило, теплоноситель. Он превращается в пар и подается на парогенератор, который вырабатывает электричество.

Однако практически во всех домашних электростанциях применяются именно панельные модели, так как они напрямую выполняют преобразование света в электроэнергию. От количества панелей зависит мощность. Естественно, в промышленных масштабах такая электростанция имеет целые поля, усеянные листами с фотоэлементами. Если говорить о домашней солнечной электростанции, то это вполне могут быть несколько квадратных метров панелей, установленных на крыше или фасаде дома.

Домашние солнечные электростанции будут идеальным решением в нескольких случаях:

  • Если в загородный дом нет возможности провести центральное энергоснабжение. Недорогие электростанции вполне могут обеспечить всю бытовую технику и освещение дома.
  • Как выгодное вложение средств. Учитывая постоянно растущие цены на электроэнергию, такая станция может стать отличной инвестицией, которая окупится уже через 4-5 лет.
  • Если вы хотите заработать. Достаточно мощные солнечные батареи могут вырабатывать энергию в избытке. При правильном подключении и согласовании с госорганами вы можете отдавать избытки в сеть и получать прибыль.

Принцип работы и комплект оборудования

Солнечные электростанции-2

Солнечные панели, как правило, используют кремниевые полупроводники. Они имеют один или несколько p-n переходов. Если говорить простым языком, то это два разных слоя: один с избыточными электронами, а другой – с «дырами». Под действием фотонов свободные электроны перемещаются от одного слоя к другому, заполняя собой свободные места. В итоге такое передвижение рождает электрический ток, который и служит для питания всевозможных электроприборов.

Если говорить о комплекте оборудования для домашней солнечной электростанции, то он включает следующие компоненты:

  • Непосредственно солнечные панели. Существует несколько видов: поликристаллические, монокристаллические, аморфные и гибридные. Каждый тип имеет свой КПД. Обычно, чем выше коэффициент полезного действия, тем больше стоимость.
  • Аккумуляторные батареи. Они необходимы для накопления заряда от панелей. При покупке аккумуляторов ориентируйтесь на их емкость (чем она выше, тем дольше электроприборы смогут питаться от них). Для солнечных электростанций рекомендуется устанавливать AGM или гелевые модели, срок службы которых составляет 4-5 и 8-10 лет соответственно.
  • Контроллер заряда. Используется для правильного заряда аккумуляторов и его отключения от панелей при достижении максимального заряда. Продвинутые контроллеры выполняют эффективную зарядку за счет использования специальных алгоритмов. Позволяют продлить срок службы аккумуляторов.
  • Инвертор. Применяется для преобразования постоянного напряжения в переменное с амплитудой в 220 вольт, которое используется в домашней электросети. При покупке следует правильно выбрать мощность инвертора, в зависимости от имеющихся в доме электроприборов.
  • Различные крепежи и провода для соединения вышеописанных компонентов.

Как видно, электростанция имеет минимум компонентов, среди которых ни одной движущейся детали. За счет этого срок службы системы исчисляется десятками лет, если не брать в расчет необходимость менять аккумуляторы.

Как рассчитать мощность электростанции на солнечных батареях

Если вы собрались самостоятельно покупать все элементы системы и проводить монтаж, рекомендуем в первую очередь сделать расчет. Самый частый вопрос – сколько и каких солнечных панелей нужно? Ведь необходимо выделить место для их расположения и оценить свой бюджет. В первую очередь, конечно же, необходимо определиться с суммарной мощностью электроприборов в доме. Это достаточно просто. Изучите техническую документацию и сложите полученные значения, а именно:

  • холодильник: 120Вт – 24ч – 2880Вт;
  • освещение: 120Вт – 6ч – 720Вт;
  • чайник: 1,5кВт – 15 мин – 0,0225кВт;
  • и так далее.

Предположим, вы получили приблизительно 3 киловатта. Это мощность, которую необходимо обеспечить для нормального функционирования всей электроники в доме. Эксперты рекомендуют брать этот параметр с запасом, если планируется установка полностью автономной солнечной электростанции без возможности «подпитаться» от других источников.

Для нашего примера вам понадобится приобрести 12 панелей мощностью по 260 Вт. По факту производительность такого набора будет выше, если учитывать коэффициент солнечной активности 4.5. Однако отталкиваться стоит от самого худшего варианта, что каждый день пасмурный.

Далее на основе полученного значения суммарной мощности подбирается инвертор (также с запасом) и аккумуляторные батареи. Обратите внимание, что аккумуляторы должны сохранять заряд хотя бы 3-4 дня. Следует учитывать при расчете выходное напряжение, так как на рынке можно найти аккумуляторы на 12В, 24В и другие.

Солнечные электростанции 5кВт

Подобные системы относятся к классу маломощных. Такой станции хватит для обеспечения электричеством только небольшого дачного дома со стандартным набором электроприборов. Как правило, монтируются около 6 солнечных панелей суммарной мощностью 1,5 кВт. В солнечный день они способны генерировать до 9 кВт в час. Учитывая, что в летние месяцы приблизительно 20-23 солнечных дней, то итоговый выход будет составлять как раз 5 кВт.

Солнечные электростанции для дома 5кВт продаются по цене от 2 до 6 тысяч долларов. Срок окупаемости составляет 6-9 лет. Дорогостоящие варианты предлагают не только высокий КПД, но и наличие множества дополнительных функций.

Солнечные электростанции 10кВт

Это уже более серьезный вариант. Такой электростанции хватит для обеспечения обычного загородного дома со всеми удобствами, в том числе в зимнее время. Если будет формироваться избыток, его можно направить на систему отопления или горячего водоснабжения. Станции на 10 кВт можно назвать универсальными, так как они относительно доступные, при этом достаточно мощные для обеспечения электричеством дома и всех необходимых электроприборов. Стоимость станций на 10 кВт варьируется от 4,5 до 9 тысяч рублей. Срок окупаемости зависит от конкретных моделей, их эффективности и количества солнечных дней.

Ключевые преимущества

Солнечные электростанции-3

К главным достоинствам солнечных электростанций можно отнести:

  • получение абсолютно бесплатной электроэнергии в неограниченных количествах;
  • полная автономия при отключении центрального электроснабжения;
  • возможность отдавать избыток в сеть и получать прибыль;
  • экологически безопасные устройства как для пользователя, так и для окружающей среды;
  • высокая надежность и долговечность оборудования.

Выбрать альтернативные источники энергии для дома – это инвестиции в будущее, ведь срок окупаемости системы будет становиться все меньше, учитывая постепенно растущие цены на энергоносители.

Монтаж системы

Как правило, при покупке готовых комплектов вы получаете подробную инструкцию относительно монтажных работ. Панели необходимо устанавливать на южную сторону крыши или фасада. Закрепление производится несколькими способами, в зависимости от места и кровельного материала. Предварительно продумайте, как будут проходить коммуникации от солнечных панелей.

Если на территории дома есть свободная площадка, можете поставить батареи на специальную основу, которая будет смотреть строго перпендикулярно световым лучам. Так вы добьетесь наибольшей эффективности и выработки электроэнергии. Будьте осторожны при выполнении высотных работ. По возможности используйте страховку и несколько помощников. Также убедитесь, что ни при каких условиях на панели не падает тень от близлежащих объектов. Финальный этап всех работ – это соединение коммуникаций и проверка выработки электроэнергии.

Наше предложение

В нашем каталоге на сайте, вы можете найти различного вида солнечные электростанции, в том числе и для дома на 5Квт, 10Квт и более. Мы предлагаем широкий выбор солнечных панелей и сопутствующего оборудования. Если у вас есть вопросы, вы всегда можете нам позвонить и наши консультанты вам обязательно помогут с выбором.